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如何用概率方法評(píng)估雙饋風(fēng)電場(chǎng)感應(yīng)發(fā)電機(jī)效應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)/陳武暉風(fēng)力發(fā)電要求最低平均風(fēng)速,王丹輝,宿端鵬,董鵬,譚倫農(nóng),于焰均
《電網(wǎng)技術(shù)》2017年第3期:854-862
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研究背景
雙饋風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)串補(bǔ)接入系統(tǒng)發(fā)生次同步振蕩影響系統(tǒng)安全。由于風(fēng)速變化的隨機(jī)性對(duì)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行有很大的影響,且當(dāng)前的風(fēng)電運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并未考慮風(fēng)速隨機(jī)性。本文應(yīng)用概率法,考慮風(fēng)速隨機(jī)性,全面評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)。
論文所解決的問(wèn)題
目前,關(guān)于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)次同步諧振安全的研究方法主要是采用確定性方法,這些研究著重分析在確定性運(yùn)行條件下系統(tǒng)的風(fēng)電場(chǎng)次同步諧振的威脅。由于風(fēng)電并網(wǎng)的運(yùn)行存在諸多不確定性的因素,其中最顯著的不確定因素就是隨機(jī)變化的風(fēng)速。風(fēng)速大范圍地隨機(jī)波動(dòng)導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)次同步諧振的安全風(fēng)險(xiǎn)具有強(qiáng)隨機(jī)性,因此應(yīng)用概率理論分析隨機(jī)風(fēng)速對(duì)風(fēng)電場(chǎng)次同步諧振,能夠得出較為全面的結(jié)果,對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)劃,運(yùn)行規(guī)劃和諧振抑制具有重要意義。
重點(diǎn)內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
確定性安全評(píng)估將所有安全事件視為等概率事件,只考慮事件的嚴(yán)重程度。安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法考慮了系統(tǒng)隨機(jī)因素的影響,結(jié)合事件概率和嚴(yán)重程度進(jìn)行量化。圖1中實(shí)線包圍區(qū)域是確定性方法描述的安全區(qū)域。虛線是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法給出的風(fēng)險(xiǎn)分別為5%和10%的區(qū)域邊界。確定性安全區(qū)域跨越了多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,存在安全隱患。
通過(guò)對(duì)風(fēng)速分布的研究,選擇Weibull分布作為風(fēng)速統(tǒng)計(jì)模型。利用概率配點(diǎn)法(PCM),高斯積分法,求取風(fēng)速與阻尼的表達(dá)式。通過(guò)蒙特卡洛采樣技術(shù),隨機(jī)生成風(fēng)速配點(diǎn),求解阻尼的概率密度函數(shù)。
用風(fēng)險(xiǎn)矩陣和風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)量化其安全風(fēng)險(xiǎn),得出其風(fēng)險(xiǎn)結(jié)論。
結(jié)論
低串補(bǔ)度時(shí),平均風(fēng)速較高的地區(qū)次同步諧振安全風(fēng)險(xiǎn)較小,而平均風(fēng)速較低的地區(qū)次同步諧振安全風(fēng)險(xiǎn)較高。
高串補(bǔ)度時(shí)則相反,平均風(fēng)速較高的地區(qū)次同步諧振安全風(fēng)險(xiǎn)較大,而平均風(fēng)速較低的地區(qū)次同步諧振安全風(fēng)險(xiǎn)較小。
對(duì)于同一風(fēng)速分布,隨著串補(bǔ)度的升高,次同步諧振安全風(fēng)險(xiǎn)先升高,然后降低。
后續(xù)研究
無(wú)串補(bǔ)條件下,風(fēng)電場(chǎng)次同步振蕩機(jī)理分析。
擴(kuò)展閱讀
陳武暉,黃杰,陳金猛,等.電阻參數(shù)對(duì)次同步模態(tài)阻尼影響機(jī)制[J].電網(wǎng)技術(shù),2012,36(12):159-164.
黃杰,陳武暉,董德勇,等.面向風(fēng)電場(chǎng)SSO抑制的TCSC參數(shù)電磁暫態(tài)智能優(yōu)化方法[J].電網(wǎng)技術(shù),2015,39(9):2411-2417.
董德勇,陳武暉,張軍.實(shí)際系統(tǒng)次同步諧振建模方法[J].電網(wǎng)技術(shù),2015,39(4):1059-1066.
陳武暉,程欣,汪旎,陳金猛,孫欣.次同步扭振互作用機(jī)制解析[J].電網(wǎng)技術(shù),2016,40(4):1-6.(優(yōu)先數(shù)字出版)
陳武暉,王龍,宿端鵬,王小寧,孫欣,王立春.基于節(jié)點(diǎn)重要度指標(biāo)的次同步諧振建模方法[J].電網(wǎng)技術(shù),2016,40(00):1-7(優(yōu)先數(shù)字出版)
團(tuán)隊(duì)介紹
陳武暉,博士,副教授,江蘇大學(xué)電氣信息學(xué)院。自2007年攻讀博士學(xué)位以來(lái)一直從事次同步振蕩理論與工程應(yīng)用研究,已經(jīng)在《IEEE Trans on Power Systems》、《IET Generation,Transmission & Distribution》和《中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)》等雜志發(fā)表次同步振蕩領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文20多篇。主持與本項(xiàng)目直接相關(guān)科研項(xiàng)目工2項(xiàng):國(guó)家自然基金項(xiàng)目1項(xiàng)和中國(guó)電力科學(xué)研究院外委項(xiàng)目1項(xiàng)。
王丹輝(1993),男,碩士研究生,研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定與控制;
宿端鵬(1989),男,碩士研究生,研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定與控制;
董鵬(1980),男,博士研究生,研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定與控制;
譚倫農(nóng)(1965),男,博士,市場(chǎng)環(huán)境下電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性與經(jīng)濟(jì)性、風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)問(wèn)題等;
于焰均(1981),女,博士研究生,研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分析。
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